5G bewegt Smarte Produktion! Aber bringt 5G die Automatisierung vorwärts?

Der neue 5G-Funkstandard soll die Digitalisierung vorantreiben. Doch wie stabil ist 5G in konkreten Anwendungsfällen rund um das Automatisieren der industriellen Produktion und Precision Farming?

Zunehmender Fachkräftemangel und der Wunsch, langfristig Kosten einzusparen, sind die zentralen Treiber für Digitalisierung und Automatisierung der industriellen Produktion. Um flexible Alternativen realisieren zu können, sei eine drahtlose Kommunikation in Echtzeit notwendig, wie sie der Mobilfunkstandard 5G verspricht. Nur so können große Datenmengen und sicherheitsrelevante Informationen schnell hin und her fließen und Prozessschritte im erforderlichen Takt ablaufen.Weil 5G-Anwendungen auch in Echtzeit arbeiten, gelten sie als aussichtsreiche Möglichkeiten, die industrielle Automatisierung in vielen Sektoren zu pushen. Doch ist das wirklich so? Die Antwort sucht deshalb Professor Dr. Hans Schotten, Leiter des Forschungsvorhabens „5G Kaiserslautern“ und des Lehrstuhls für Funkkommunikation und Navigation an der RPTU Kaiserslautern-Landau, anhand von mehreren Projekten, wozu auch logistische Aspekte zählen.

Wie klappt der Transport per Roboter und 5G?

Ein Erprobungsobjekt sind Intralogistikroboter, die den Warentransport auf einem Areal, beispielsweise einem Unternehmens- oder Universitätsgelände, automatisieren sollen. Die Forscher haben dazu an der RPTU zwei Fahrzeugtypen (bis 75 Kilogramm respektive 10 Kilogramm Zuladung) im Einsatz. Die Lieferaufträge lassen sich automatisch erstellen oder per Knopfdruck in einem Leitstand auslösen, heißt es weiter. Ist der Auftrag gestartet, fährt der Roboter (teil-)autonom den Übergabepunkt an, nimmt die Lieferung auf und bringt diese an den Zielpunkt. Auf einer Monitorwand der Leitstelle ließe sich die gesamte Fahrzeugflotte verfolgen. Außer den Kamerabildern sind dort auch sämtliche Sensordaten, Angaben zur Fahrzeit, dem aktuellen Standort und dem Paketinhalt einsehbar. Das funktioniere aber nur mit den hohen Datenraten der 5G-Technologie. Denn jeder einzelne Roboter benötige eine hohe Upload-Bandbreite. Etwaige Probleme oder unbekannte Situationen meldet er an die Leitstelle, von wo aus ein Bediener die Steuerung per 5G-Netz übernimmt, wie es weiter heiß. Denn aktuell sei komplett autonomes Fahren in solch anspruchsvoller und realer Umgebung noch nicht möglich.

In weiteren Ausbauschritten beziehungsweise sobald bevorstehende Releases die Leistung der 5G- Mobilfunknetze weiter erhöhen, sollen immer mehr Rechenressourcen vom Roboter in eine Edge Cloud ausgelagert werden. Damit will man die Komplexität der Fahrzeuge, ihr Gewicht und den Energieverbrauch reduzieren. Letztlich könnte das (teil-)autonome Transportfahrzeuge interessanter für Industriekunden machen, weil dann ebenso der Anschaffungspreis sinkt und längere Betriebslaufzeiten möglich sind, so die Forscher.

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